N型电池片银浆成本高昂成为光伏产业核心瓶颈，到2022年底，TOPCon/HJT银浆成本占电池非硅成本达38%/54%。随着光伏终端装机需求的持续增长，稀有金属“银”的高耗量或成为制约产业发展的重要瓶颈，电镀铜工艺可以彻底解决光伏对这一稀有金属的依赖，发展该技术具有极其重要的意义。
隆基从2016年就开始申请电镀铜相关专利，其中技术方向包括了背接触电池制备技术的电镀铜应用、组件制备技术和电镀机相关设计。2018年起通威、爱旭等头部电池片厂商也开始入局电镀铜，获得了关于PERC、IBC电池电镀等各类专利。截至2022年11月，隆基、金石、爱旭分别拥有81项、28项、16项电镀相关专利。
众多光伏巨头企业集中布局也证明电镀铜是一项不得不关注的关键技术，也引起了投资者的好奇心。那么电镀铜为什么值得关注？电镀铜目前产业发展处于哪个阶段？产业链情况如何？电镀铜的技术壁垒如何？电镀铜未来能否完全替代银浆？哪些因素导致电镀铜目前的渗透率较低？电镀铜产业哪个环节更值得投资者关注？
为解答上述问题，妙投邀请到某一线光伏企业供应商经理秦先生，为投资者答疑解惑。
核心看点：
TOPCON和HJT替代PERC已经成为难以阻挡的产业大势，但成本因素中银浆成本极大地限制了N型电池片的发展速度，银浆含有贵金属银降本困难，降幅有限。
电镀铜具备更好的导电性、更细的栅线，可以提升组件光电转化效率，且目前价格仅有银浆的一半，量产后降本空间广阔，未来有希望替代银浆。
电镀铜、银包铜、SMBB、铜浆都属于光伏银浆的替代品，目前看来电镀铜是其中综合素质最高的银浆替代品。
目前处于电镀铜处于设备和工艺并行研发的阶段，一些实验性质的产线已经尝试投产，但产品还存在一些小问题，还不能拿去量产，单就电镀铜替代银浆的逻辑已经验证成立。
若电镀铜工艺和设备研发按计划进行，批量生产的时间应该在2023年底。
电镀铜的技术壁垒极高，电池片企业在铜电镀方面的技术储备相对薄弱，拿到图形化和金属化设备后需要大量的时间调试、验证，且基本没有经验可以借鉴。
电镀铜替代HJT的低温银浆应该是最先实现的，替代TOPCON的银浆也有很大的机会，但难度会比替代低温银浆要大一些，替代PERC银浆的可能性不大。
电镀铜在电镀和掩膜处理环节会产生大量金属盐废液和有机废液，光伏这种规模的废液排放量对于环保解决方案的要求极高，方案更为复杂，成本更高。
工艺设备不确定问题、环保问题、铜栅线脱线问题和铜氧化问题是导致电镀铜没有量产的主要限制因素，上述问题解决都需要时间。
电镀铜值得关注但不代表电镀铜目前已经出现收益，目前电镀铜材料环节的异动属于炒作。
2023年底电镀铜批量生产后电池片环节和电镀铜完整方案供应商将受益明显，最值得关注。
电镀铜为什么值得关注？
无论是哪种类型的N型电池片，其非硅成本中银浆成本都是占比最高，关注光伏新型电池片的投资者其实都清楚，新型电池片在光电转化效率上已经对传统P型电池片形成了碾压之势。无论是TOPCON还是HJT，其替代PERC最大的阻力都是成本，其他的一些限制因素虽然客观存在，但不起主导作用，降本是新型电池片的重中之重。
硅片的薄片化进度很快，硅片成本也有了明显地下降，非硅成本中银浆成本是最显眼的，因为银浆技术难度较大，上游银粉制备工艺被海外把持，银浆降本之路难度重重。
而且银浆的最上游原材料是贵金属银，即便银浆和银粉的加工环节成功国产替代实现降本，对最终银浆的价格也是影响有限，贵金属银的成本不可能大幅度下降。这就是N型电池也是银浆的降本困境，即便低温银粉实现国产，成本下降幅度也不会特别大，对最终电池片降本的影响更小。
也就是在这种N型电池片降本困境中，电镀铜、银包铜、SMBB甚至铜浆等等光伏银浆的替代品被探索出来，目前看来，电镀铜是其中综合素质最高的银浆替代品，也是很多企业布局的银浆替代品。
电镀铜在某些性能指标上不是最优的，因为像铜浆这种材料价格其实非常低，用铜浆制备的HJT组件成本都要低于PERC组件，但铜浆栅线的导通电阻比较高，对组件的光电转化效率会造成致命的影响。
铜电镀工艺制造的铜栅线就不存在铜浆的问题，因为电镀工艺的存在，铜栅线电极内部比银浆栅线更加致密、均匀，综合欧姆损耗甚至可以低于银浆栅线。
再加上超细线宽的加持，电镀铜栅线反而会对光电转化效率有积极的影响，采用铜电镀工艺制备的电池片在光电转化效率上甚至可以超过银浆栅线的电池片，而在成本方面，按照目前的情况看电镀铜的价格只有银浆一半左右，后续规模化和工艺成熟后成本还会更低。
所以说综合来看电镀铜是众多银浆替代品中综合属性最好的，是最有可能跑赢其他替代品的。
电镀铜目前产业发展处于哪个阶段？产业链情况如何？
目前电镀铜已经能确定在工艺和设备成熟后，确定可以替代银浆，目前处于设备和工艺并行研发的阶段，一些实验性质的产线已经尝试投产，但产品还存在一些小问题，还不能拿去量产，单就电镀铜替代银浆的逻辑是可行的，替代逻辑可以确定是成立的。
像东威、隆基、爱旭这些知名的企业都在搞电镀铜的设备和工艺，设备研发和工艺路线有一些区别，但总体技术路线与半导体和PCB那边的类似，设备的会借鉴半导体那边的设计经验。海源复材的电镀铜产线近期就要开始调试了。
目前看电镀工艺的问题稍微大一些，产业化一直没有推动，算是一个研发阶段，2023年有很大的希望能看到量产设备出现。只要设备和工艺达到光伏企业满意的状态，电站就能拿去认证，认证通过后电镀铜很快就能用于电池片生产，若是无意外的话，批量生产的时间应该在2023年底左右。
产业链中上游材料其实主要就是电镀药水和掩膜材料，与工艺也有关系，激光直写工艺不需要掩膜。其次上游就是设备，设备主要是电镀机、显影机和曝光机，曝光机在半导体行业就是光刻机，只不过光伏电镀铜的不需要半导体领域那么高精度的光刻机，微米级就足够，国内有成熟的设备供应商。
目前看电镀机可能还存在较大的不确定性，电镀工艺还存在水平和垂直之争，也存在单面和双面的纠结。其实上游就是设备、材料的供应商，目前看是不存在中游的，后续可能也会出现一些方案提供商属于中游，下游为电池片企业，采购设备、材料或者直接使用方案提供商的成熟方案生产电池片。
电镀铜的技术壁垒如何？
壁垒非常高，尤其是对于电池片厂商来说，虽然电池片厂商在电池制造环节投入了大量的研发资源，但是铜电镀属于铜电路技术路线，并不包含在光伏电池片技术中，电池片企业基本没有电镀铜的生产经验，技术积累更谈不上，这些年因为新研发的N型电池片中银浆成本占比过高，电池片企业才开始关注电镀铜技术。
其次在生产环节中的图形化阶段，会有像是掩膜的显影、曝光、处理等等图形化工序，每一步工序都需要经过长时间的测试，工序与工序之间互相扰动情况需要大量试验得出一个拟合的函数，而目前图形化各工序并没有公认的技术路线，也没有成熟的解决方案，企业上设备后无法马上用于生产。
图形化完成后的金属化阶段，掩膜的属性、工艺、辅材、曝光材料、曝光工艺、曝光设备、光源都会对最终图形化的质量产生重大影响，每一个环节都要进行大量的测试、验证，这些测试验证都需要大量时间，而目前并没有什么经验可以借鉴。
电镀铜未来能否完全替代银浆？
能不能完全替代不仅仅看电镀铜的未来发展，还要看银浆的降本情况以及其他银浆替代材料的发展情况。像TOPCON、HJT都是要使用银浆的，尤其是HJT的低温银浆用量又大价格又贵，电镀铜替代HJT的低温银浆应该是最先实现的，替代TOPCON的银浆也有很大的机会，但难度会比替代低温银浆要大一些。
PERC银浆用量相对较少，PERC银浆基本都能国产，成本压力不像N型那么大，而且PERC这个技术已经走到生命周期的末期了，后续产能大量下滑是确定的事，产业内也缺乏继续给PERC研发替代材料的动力，研发PERC银浆的替代材料没什么经济性。所以说未来完全替代银浆不太可能，但是在HJT中占据主流还是可以的，在TOPCON电池里面也能占据一席之地。
钙钛矿目前确定性较低，一来钙钛矿这个技术能否最终大规模商用不确定，二来钙钛矿的银浆用量较低，成本压力也低，研发电镀铜替代钙钛矿银浆的意义不大。
哪些因素导致电镀铜目前的渗透率较低？
首先，铜电镀工艺目前并不成熟，图形化和金属化工艺也都存在不确定性，目前尚未找到最合适的工艺路线，而且最终产品在性能上不是很乐观，这种情况下是不可能量产的。
其次，就是电镀工艺本身的问题，铜电镀涉及电化学反应，电镀过程中会产生大量废液，在后续的去膜过程中也会产生大量的有机废液，废液在半导体和PCB领域也是很大的问题，但半导体和PCB加工的产生的废液量很少，光伏是一个规模化、大产量的行业。
同样的废液排放比的情况下，光伏电池片铜电镀产生的废液量远高于半导体和PCB领域，一些半导体环保问题解决方案仅能有效处理量相对较小的废液，光伏这种规模的废液排放量对于环保解决方案的要求极高，方案更为复杂，这些环保方案在引入时也存在一些阻力需要慢慢攻克。
然后，铜电镀工艺生产的栅线比银浆栅线更细，铜栅线更容易脱落，这种情况发生后组件内阻或是增大，或是断线造成组件失效，这是铜栅线自身属性导致。目前铜电镀工艺也在慢慢改良脱线的问题，但是给出的各个解决方案都需要时间去验证他的情况。
光伏组件的使用寿命普遍在20年左右，铜栅线脱线的问题可能在任何一个时间发生，所以需要保证改良的铜电镀工艺能在足够长的工作小时中，脱线问题发生的概率要足够低，不然铜栅线就是组件木桶效应中的短板，这方面电池片企业极为看重。
最后，铜元素比银元素更加活泼，与氧气接触会出现氧化铜，影响栅线的导电性，增加栅线的内阻导致发电效率降低，为了改善这种情况就需要改进组件封装工艺，涉及到产业链上下游的配合，也需要时间。
电镀铜产业哪个环节更值得投资者关注？
虽然说电镀铜值得关注，但不代表现在电镀铜已经具备出现收益，电镀铜目前无论是原材料还是设备都还需要试验，材料环节在二级市场中已经有一些异动了，但是这种异动基本都是炒作，电镀铜任何一个环节目前都没有产生经济效益，电镀铜值得关注是因为其极有可能在2023年底导入产业量产，而不是现在就能产生不错的经济效益。
电镀铜量产后最值得关注的其实是电池片环节中使用电镀铜技术的企业，目前电镀铜的成本只有低温银浆的一半，量产后规模化能迅速降本，届时电镀铜的成本会更低，使用了电镀铜技术的电池片已经具备远超银浆电池片的利润空间，市场份额也会因为成本优势极速扩张。
其次，电镀铜整个的技术、设备的壁垒都很高，后续产业内大概率会出现完整电镀铜方案供应商，其中的完整制备工艺、设备的供应商很值得关注，会有很多电池片厂商直接采购他们的成熟解决方案。
